磁性固定件和連接件的制作方法
【專利摘要】一種用于將第一部件和第二部件固定在一起的機構(gòu)，該機構(gòu)包括：第一導(dǎo)向件和第二導(dǎo)向件，該第一導(dǎo)向件和第二導(dǎo)向件分別設(shè)置在第一部件和第二部件內(nèi)或連接于第一部件和第二部件。該機構(gòu)還包括第一磁性件和第二磁性件，該第一磁性件和第二磁性件分別連接于第一導(dǎo)向件和第二導(dǎo)向件，以使得第一磁性件能夠圍繞第一導(dǎo)向件和第一部件轉(zhuǎn)動，并且第二磁性件不能相對于第二導(dǎo)向件轉(zhuǎn)動，磁性件能夠相對于彼此沿軸向和周向移動并且具有磁極，該磁極定向為使得第一磁性件的轉(zhuǎn)動引起磁性件在鎖定位置和解鎖位置之間的相對軸向運動，其中在鎖定位置時，其中一個磁性件橫跨兩個導(dǎo)向件，而在解鎖位置時，該其中一個磁性件不橫跨該兩個導(dǎo)向件。
【專利說明】磁性固定件和連接件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及磁性固定件和連接件。
【背景技術(shù)】
[0002]在下面文獻中對各種磁性固定裝置進行了說明:US2011/001025，US2011/0068885，US5367891, US2010/0171578, US2009/0273422, DE145325。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于將第一部件和第二部件固定在一起的機構(gòu)，該機構(gòu)包括:
[0004]第一導(dǎo)向件和第二導(dǎo)向件，該第一導(dǎo)向件和第二導(dǎo)向件分別設(shè)置在所述第一部件和所述第二部件內(nèi)或連接于所述第一部件和所述第二部件；以及
[0005]第一磁性件和第二磁性件,該第一磁性件和第二磁性件分別連接于所述第一導(dǎo)向件和所述第二導(dǎo)向件，以使得所述第一磁性件能夠圍繞所述第一導(dǎo)向件和所述第一部件轉(zhuǎn)動，并且所述第二磁性件不能相對于所述第二導(dǎo)向件轉(zhuǎn)動，所述磁性件能夠相對于彼此沿軸向和周向移動并且具有磁極，該磁極定向為使得所述第一磁性件的轉(zhuǎn)動引起所述磁性件在鎖定位置和解鎖位置之間的相對軸向運動，其中在所述鎖定位置時，其中一個所述磁性件橫跨所述兩個導(dǎo)向件，而在所述解鎖位置時，其中一個所述磁性件不橫跨所述兩個導(dǎo)向件。
[0006]本發(fā)明的其它方面在附屬權(quán)利要求中提出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1至圖3示出推拉固定機構(gòu)的基本原理；
[0008]圖4至圖6示出固定機構(gòu)的各種實施方式，并顯示出內(nèi)部部件；
[0009]圖7示出包括一對推拉固定機構(gòu)的衛(wèi)生紙架；
[0010]圖8示出包括固定機構(gòu)的首飾盒；
[0011]圖9至圖11示出包括固定機構(gòu)的抽屜裝置；
[0012]圖12和圖13分別示出了推拉固定機構(gòu)；
[0013]圖14示出具有兩點固定機構(gòu)的桿；
[0014]圖15示出構(gòu)成為允許兩個部件相對于彼此樞轉(zhuǎn)的固定機構(gòu)；
[0015]圖16示出另一種固定機構(gòu)；
[0016]圖17示出具有混合導(dǎo)向裝置的固定機構(gòu)；
[0017]圖18示出當(dāng)磁性件僅能夠在導(dǎo)向件轉(zhuǎn)動的某個角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)的情況；
[0018]圖19至圖21示出當(dāng)一個或多個附加的導(dǎo)向件被增加到兩個初始的內(nèi)部導(dǎo)向件和/或外部導(dǎo)向件上的情況；
[0019]圖22示出另一種固定機構(gòu)；[0020]圖23至圖28示出可能的替代固定機構(gòu)；
[0021]圖29至圖36進一步示出多次推拉的概念。
【具體實施方式】
[0022]在下文中，“推拉”表示由相對于彼此能夠軸向地且周向/旋轉(zhuǎn)地運動的第一磁性件和第二磁性件制成的裝置，并且該裝置具有磁極，該磁極定位為使得相對轉(zhuǎn)動導(dǎo)致其中一個磁性部件(以下稱為第一部件)在鎖止位置和解鎖位置之間運動，其中在鎖止位置時，磁性部件橫跨(straddle)兩個導(dǎo)向件,導(dǎo)向件由抗磁材料制成(即由例如塑料、木材、招等非磁性的材料制成)，而在解鎖位置時，磁性部件不橫跨兩個導(dǎo)向件。磁性部件的橫跨將機械地阻止兩個導(dǎo)向件剪切或折疊運動。
[0023]這樣的推拉機構(gòu)具有各種優(yōu)點，例如美觀(例如該機構(gòu)可以從視覺上整個隱藏起來)、觸覺、使用快速/簡單、安全、價格低廉(例如通過減少結(jié)構(gòu)裝配/拆卸的時間)、娛樂、新穎/時尚、提高質(zhì)量等優(yōu)點。能夠受益于這樣的推拉機構(gòu)的商業(yè)領(lǐng)域包括玩具、家具、衛(wèi)浴設(shè)備、盒子(例如首飾盒)、包、扣子(clasps)、腳手架、建筑框架、面板框架、物品支架(item hoiders)、緊固設(shè)備、提升或提拉機構(gòu)等。
[0024]可利用的功能的數(shù)量越高，能夠受益于這樣的推拉機構(gòu)的商業(yè)領(lǐng)域的數(shù)量越高并且能夠從推拉機構(gòu)開發(fā)的應(yīng)用或受益于推拉機構(gòu)的應(yīng)用的數(shù)量越高。因此，本文的目的是提供一系列能夠提供各種功能的這樣的推拉設(shè)備。
[0025]在本文中描述的所有推拉機構(gòu)能夠先制造，然后集成(例如螺紋連接、粘接等)到其它部件內(nèi)；其次，它們可以定制或標準化并且可能作為獨立商品在商店內(nèi)銷售。它們也能夠與其它部件同時生產(chǎn)，從而不需要后來的集成；這取決于例如技術(shù)或資金的各種原因。
[0026]在大多數(shù)示例中，需要磁性部件相對于彼此旋轉(zhuǎn)180°以從兩個部件之間的最大吸引力變?yōu)樽畲笈懦饬?。這樣僅僅是為了簡便。其它旋轉(zhuǎn)角度也是可以使用的。
[0027]在剪切或折疊運動中，防止導(dǎo)向件相對于彼此運動的機械力是用于橫跨導(dǎo)向件的材料的功能。這樣的材料可以是用于制造磁鐵的材料。它也可以是連接于磁性件(例如包圍磁性件)并且與磁性件一起運動的部件。因此，“磁性部件”表示磁性件和包圍它們的材料。
[0028]在本文的所有附圖中，彎曲的箭頭表示磁性部件相對于彼此的旋轉(zhuǎn)軸。當(dāng)它是黑色時，它的方向與第一部件I的滑動軸對齊；否則，它是白色的。
[0029]圖1、圖2和圖3圖示在本文中描述的推拉機構(gòu)的基本原理。所有這些附圖表示包括第一部件I的滑動軸線的設(shè)備的橫截面。所有這些附圖僅顯示了對齊的旋轉(zhuǎn)軸線；但是，如下面進一步討論的(例如參見圖26)，未對齊的旋轉(zhuǎn)軸也是可以的。在圖1中，第一部件I僅在外部導(dǎo)向件3和4內(nèi)滑動。根據(jù)定義，外部導(dǎo)向件作用在磁性件的外邊緣上。實際上，外部導(dǎo)向件通常是殼體，在該殼體中第一磁性件能夠滑動以及旋轉(zhuǎn)(如果需要的話)。在圖2中，第一部件I僅圍繞內(nèi)部導(dǎo)向件5和6滑動。根據(jù)定義，內(nèi)部導(dǎo)向件穿過磁性件并且作用在磁性件的內(nèi)邊緣上。實際上，內(nèi)部導(dǎo)向件通常為軸，第一磁性件圍繞該軸滑動以及旋轉(zhuǎn)(如果需要的話)。在圖3中，第一部件I沿內(nèi)部導(dǎo)向件和外部導(dǎo)向件滑動。在所有情況下，磁性件的相對轉(zhuǎn)動使作用在磁性件上的磁性力的方向反向。但是，如圖1所示，當(dāng)磁性力為排斥力時，或者如圖2和圖3所示，當(dāng)磁性力為吸引力時，也可能發(fā)生橫跨。以下，推拉的前一種類型和后一種類型分別被稱為反推拉和正推拉。另外，對于正推拉，可以增加當(dāng)?shù)谝徊考粰M跨導(dǎo)向件時防止第一部件沿導(dǎo)向件滑動且當(dāng)在第二部件的磁力影響下不阻礙第一部件滑動的機構(gòu)。這是為了防止某些不必要的滑動，這些滑動會阻礙一些應(yīng)用正常工作。這樣的機構(gòu)可以是沿導(dǎo)向件設(shè)置的一些稍微鐵磁的材料，該鐵磁材料產(chǎn)生能夠充分吸引第一磁性件并且能夠容易地被通過第二磁性件產(chǎn)生的磁性力壓制的力。
[0030]圖4至圖6示出當(dāng)?shù)谝徊考蘒能夠通過導(dǎo)向件轉(zhuǎn)動并且第二部件2不能相對于另一個導(dǎo)向件轉(zhuǎn)動的情況。在這些附圖中，第一部件I在外部導(dǎo)向件3和4內(nèi)滑動。當(dāng)然，它也可以圍繞內(nèi)部導(dǎo)向件滑動。這樣的做法(第一部件在外部導(dǎo)向件內(nèi)滑動)的其中一個優(yōu)點是橫跨機構(gòu)/非橫跨機構(gòu)可以完全在視覺上隱藏。
[0031]只有當(dāng)兩個磁性部件合適地定位時，第一部件I才滑動。在圖4中，導(dǎo)向件3必須相對于導(dǎo)向件4轉(zhuǎn)動，以使得磁力變?yōu)槲ΑＯ喾吹?，在圖5中，導(dǎo)向件3不需要轉(zhuǎn)動。這是由于第一部件I相對于其導(dǎo)向件轉(zhuǎn)動的能力是其沿所述導(dǎo)向件的線性位置的函數(shù)。這樣的函數(shù)性能夠簡化使用者觸發(fā)第一部件的運動所需要的步驟。
[0032]在圖5中，導(dǎo)向件3由四個部分組成。部分7和9的橫截面為圓形。部分8的橫截面為非圓形。部分7的直徑大于部分9的直徑。第一部件I由兩個部分組成，兩者均有非圓形橫截面。但是，兩個橫截面的其中一個小于另一個。較大的部分10被稱為非圓形頭部并且能夠在部分7內(nèi)但不能在部分8內(nèi)轉(zhuǎn)動。它不能進入部分9。較小的部分11能夠在所有部分7、8和9內(nèi)轉(zhuǎn)動。磁性部件2不能在導(dǎo)向件4內(nèi)轉(zhuǎn)動。在頂視圖中，第一部件I的非圓形頭部10在導(dǎo)向件3的圓柱形部分7內(nèi)并且能夠在部分7內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。導(dǎo)向件未被橫跨。第一部件I相對于第二部件2自發(fā)地轉(zhuǎn)動，使得兩個部件彼此吸引。在中間視圖中，第一部件I的非圓形頭部10在導(dǎo)向件3的圓柱形部分7內(nèi)，但是不必與非圓形部分8對齊。導(dǎo)向件部分地被橫跨。在這個階段，導(dǎo)向件3和4能夠相對于彼此轉(zhuǎn)動，直到非圓形頭部10與非圓形部分8對齊。當(dāng)非圓形頭部10與部分8對齊時，非圓形頭部10能夠進入部分8內(nèi)。因此，第一部分I將完全在導(dǎo)向件4內(nèi)。在這樣的轉(zhuǎn)動過程中，如果第一部件I和導(dǎo)向件3之間的摩擦力足夠弱，磁性拉力會阻礙兩個部件相對于彼此轉(zhuǎn)動。在底視圖中，第一部件的非圓形頭部10在非圓形部分8內(nèi)并且不能相對于導(dǎo)向件3自由轉(zhuǎn)動。導(dǎo)向件完全地被橫跨。在這個時候，相對于導(dǎo)向件4轉(zhuǎn)動導(dǎo)向件3將引起兩個磁性部件的相對轉(zhuǎn)動并且最終導(dǎo)向件脫離被橫跨。但是，一旦第一部分能夠再次在導(dǎo)向件3內(nèi)轉(zhuǎn)動，它將轉(zhuǎn)動并且朝向第二磁性件移動回來；換句話說，其并不穩(wěn)定地脫離橫跨。為了防止這種情況，需要附加的機構(gòu)。該機構(gòu)需要在第一部件I完全橫跨兩個導(dǎo)向件時阻擋第一部件I相對于導(dǎo)向件3的轉(zhuǎn)動并且僅在兩個導(dǎo)向件分離時解除所述阻擋。在圖6中示出了這樣的機構(gòu)的示例。
[0033]圖6是圖5沿滑動軸線的橫截面視圖。當(dāng)兩個導(dǎo)向件彼此遠離時，銷12垂直運動并且被彈簧13推入導(dǎo)向件3內(nèi)，銷14水平運動并且被另一個彈簧15拉離導(dǎo)向件3的邊緣。當(dāng)導(dǎo)向件完全被橫跨(左圖)時，磁性件16將銷12拉入第一部件I內(nèi)的槽18內(nèi)并且壓縮彈簧13。至少當(dāng)磁力使得兩個磁性件排斥時，在導(dǎo)向件4內(nèi)的第二磁性件17將銷14拉至銷12下方并且使彈簧15伸展。只要磁性件17拉住銷14，銷12不能下降。第一部件I現(xiàn)在能夠被推回導(dǎo)向件3內(nèi)而不能轉(zhuǎn)動；脫離橫跨變得穩(wěn)定。當(dāng)導(dǎo)向件未連接(右圖)時，銷12和銷14分別通過彈簧13和15移動回它們的位置。當(dāng)頭部10在部分7內(nèi)時，第一部件再次自由轉(zhuǎn)動。
[0034]如果頭部10為非圓形且非對稱(例如不規(guī)則四邊形)的，則第一部件I相對于部分9的方向?qū)⒖偸窍嗤覂H需要一個如圖6描述的機構(gòu)。
[0035]圖7和圖8是圖4至圖6所示的推拉機構(gòu)類型的應(yīng)用示例，其中第一部件連接于第二部件，第二部件能夠在兩個固定點連接于第一部件，以使得第二部件能夠圍繞在兩個固定點之間延伸的軸線相對第一部件轉(zhuǎn)動。至少一個固定點由推拉機構(gòu)提供。外部、內(nèi)部或混合推拉機構(gòu)能夠用在兩個固定點。但是，圖7和圖8的應(yīng)用使用圖4至圖6所示的設(shè)備，即具有外部導(dǎo)向件的推拉機構(gòu)。
[0036]圖7是典型的衛(wèi)生紙架的從上向下看的視圖。推拉機構(gòu)固定在可移動的桿的兩端。當(dāng)桿被插入時，第一部件I自動地滑動且將桿固定/阻擋在框架4的臂之間。當(dāng)桿被轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)向件脫離橫跨且桿能夠被移除。圖8也是相同的原理，除了設(shè)備用于連接首飾盒的旋轉(zhuǎn)抽屜時。在導(dǎo)向件19的頂部的部件為第一部件；第二部件位于上方且位于盒子的框架內(nèi)。這與在導(dǎo)向件19的底部當(dāng)抽屜移除時防止第一部件彈出導(dǎo)向件19的推拉機構(gòu)相反。
[0037]圖9至圖11示出當(dāng)?shù)谝徊考蘒能夠相對于導(dǎo)向件3轉(zhuǎn)動同時第二部件2不能相對于導(dǎo)向件4轉(zhuǎn)動的情況。在這些圖中，第一部件I在外部導(dǎo)向件3和4內(nèi)滑動。當(dāng)然，第一部件I也可以圍繞內(nèi)部導(dǎo)向件滑動。
[0038]圖10示出能夠在第一部件I (如果使用內(nèi)部導(dǎo)向件的話，則在內(nèi)部導(dǎo)向件)的其中一個端部處增加頭部的事實?？梢栽黾舆@樣的頭部，以例如促進用第一部件10的手動轉(zhuǎn)動，以將兩個導(dǎo)向件連接在一起和/或防止導(dǎo)向件3從第一部件10中掉出。
[0039]圖11示出這樣的設(shè)備的可能的應(yīng)用。它顯示了一件家具，該家具可以是典型的具有旋轉(zhuǎn)門20的鞋柜。該設(shè)備用作樞軸，門20能夠圍繞該樞軸轉(zhuǎn)動。
[0040]圖12至圖14示出當(dāng)?shù)谝徊考蘒能夠通過導(dǎo)向件3和導(dǎo)向件21轉(zhuǎn)動同時第二部件2能夠相對于導(dǎo)向件3和導(dǎo)向件21轉(zhuǎn)動但是不能相對于導(dǎo)向件4轉(zhuǎn)動時的情況。當(dāng)導(dǎo)向件3、21和4都被橫跨時，第一部件I不能在導(dǎo)向件3和21內(nèi)轉(zhuǎn)動，從而防止這兩個導(dǎo)向件相對于彼此轉(zhuǎn)動。但是，相對于導(dǎo)向件3和21轉(zhuǎn)動導(dǎo)向件4將使磁力方向反向。在這些附圖中，第一部件I在外部導(dǎo)向件內(nèi)滑動。當(dāng)然，它也可以圍繞內(nèi)部導(dǎo)向件滑動。
[0041]在圖12中，導(dǎo)向件3必須首先相對于導(dǎo)向件21和導(dǎo)向件4轉(zhuǎn)動，以使得磁力為吸引力并且第一部件I能夠在導(dǎo)向件3和導(dǎo)向件21的非圓形橫截面內(nèi)滑動。相反地，在圖13中，不需要這樣的相對定位。這是由于兩個特點。首先，如圖5所示，第一部件I相對于其導(dǎo)向件3轉(zhuǎn)動的能力是其沿所述導(dǎo)向件3的線性位置的函數(shù)。這樣的特點將使得第一部件I自發(fā)地轉(zhuǎn)動，以使得磁力變?yōu)槲Γ蝗绻梢宰杂赊D(zhuǎn)動，第二部件2也能夠轉(zhuǎn)動。其次，第一部件23的端部的頭部和導(dǎo)向件21的橫截面成形為使得即使第一部件11和導(dǎo)向件21的非圓形橫截面未合適地定位，第一部件I都能夠穿透導(dǎo)向件21以使得部分11在導(dǎo)向件21內(nèi)滑動，并且迫使第一部件I相對于導(dǎo)向件21轉(zhuǎn)動，從而第一部件11和導(dǎo)向件21的非圓形橫截面變?yōu)楹线m地定位。在圖12中，頭部23為五面體。這僅是出于說明的目的。也可以使用其它形狀。一旦部分11在導(dǎo)向件21內(nèi)，第一部件I仍然可以在導(dǎo)向件3內(nèi)轉(zhuǎn)動。但是，它不能在導(dǎo)向件21內(nèi)轉(zhuǎn)動。相對于導(dǎo)向件3轉(zhuǎn)動的導(dǎo)向件21將轉(zhuǎn)動導(dǎo)向件3內(nèi)的第一部件1，直到第一部件10的非圓形頭部位于導(dǎo)向件8的非圓形部分內(nèi)。此時，第一部件I將進一步滑動到導(dǎo)向件21和4內(nèi)并且將不能在導(dǎo)向件3和21內(nèi)轉(zhuǎn)動。應(yīng)該注意，當(dāng)?shù)谝徊考蘒和第二部件2磁性地連接時，導(dǎo)向件4與導(dǎo)向件21 —起轉(zhuǎn)動。另外，導(dǎo)向件3與圖5所描述的導(dǎo)向件相同。因此，需要例如圖6所描述的機構(gòu)。
[0042]圖14示出這樣的設(shè)備的一種可能的應(yīng)用。它表示能夠容易地安裝在固定框架25之間以及容易地從固定框架25之間移除的安全桿24。這樣的安全桿可以安裝在例如浴室內(nèi)，以便于行動不便的人使用。在圖14中，由導(dǎo)向件21和4組成的設(shè)備安裝在桿24的兩個端部。當(dāng)然，它也可以只安裝在一個端部上。第一部件I在視覺上完全隱藏起來了。但是，不像衛(wèi)生紙架那樣，第二部件的驅(qū)動機構(gòu)(例如導(dǎo)向件4)必須易接近(accessible)并且不能被完全隱藏。
[0043]在圖14中，具有獨立地驅(qū)動的兩個驅(qū)動件4。在可選擇的實施方式中可以僅考慮作用在兩個第二部件上的一個驅(qū)動件，以使得僅一個驅(qū)動件就足夠同時解開兩端。驅(qū)動件的意外轉(zhuǎn)動會更加困難。例如，驅(qū)動件的接近會很困難(例如通過給它們設(shè)定更小的直徑)。移動桿接收第二部件2。它可以接收第一部件I。桿的一端或兩端可以裝配有推拉設(shè)備。垂直于第一磁性件的第一部件的滑動路徑的橫截面可以設(shè)置為使得兩個導(dǎo)向件的相對定位被控制(例如，使得可以獨特定位的不規(guī)則四邊形或使得可以具有兩個可接受的定位的橢圓形)。
[0044]圖15、圖16和圖17示出內(nèi)部導(dǎo)向件和混合導(dǎo)向件的使用以及內(nèi)部導(dǎo)向件或外部導(dǎo)向件能夠通過鉸鏈連接的事實。
[0045]圖15示出推拉機構(gòu)的立體圖，該圖中示出了兩個內(nèi)部導(dǎo)向件通過鉸鏈連接。導(dǎo)向件5穿過第一部件I且被明確地表示。導(dǎo)向件6穿過第二導(dǎo)向件且被隱含。當(dāng)部件對齊時，第一部件將自發(fā)地轉(zhuǎn)動而被第二部件2吸引。在左邊的視圖中，兩個導(dǎo)向件被橫跨。在中間的視圖中，第一部件I被轉(zhuǎn)動。兩個部件彼此排斥。在右邊的視圖中，兩個導(dǎo)向件可以圍繞鉸鏈26折疊。另外,顯示了偶極軸線(dipole axes)的方向且通過直箭頭示出。通過這個特定的極性(其它極性也可以，例如參見圖23至圖28)，第一部件I通過在第二部件2的底部的磁場被向上吸引，因此在折疊位置磁性地鎖定兩個導(dǎo)向件。這樣的設(shè)備可以為例如連接在墻壁上的折疊桌的兩個臂中的一個。
[0046]圖16示出通過鉸鏈連接的位于兩個內(nèi)部導(dǎo)向件之間的連接裝置(在圖22中討論)。內(nèi)部導(dǎo)向件可以為管道，其中液體可以循環(huán)。第一部件I圍繞導(dǎo)向件6轉(zhuǎn)動。它可以相對于導(dǎo)向件5轉(zhuǎn)動或不轉(zhuǎn)動。
[0047]圖17示出混合導(dǎo)向件的示例。第一部件I不能圍繞內(nèi)部導(dǎo)向件5轉(zhuǎn)動但是可以在內(nèi)部導(dǎo)向件4內(nèi)轉(zhuǎn)動。內(nèi)部導(dǎo)向件5和第一部件I位于殼體27內(nèi)，它們可以在殼體27內(nèi)轉(zhuǎn)動。第二部件2不能在導(dǎo)向件4內(nèi)轉(zhuǎn)動。因此，如分別在圖17的頂部左視圖和右視圖中所示，，相對于不能相對于內(nèi)部導(dǎo)向件4轉(zhuǎn)動的殼體27轉(zhuǎn)動內(nèi)部導(dǎo)向件5將產(chǎn)生磁性吸引力或排斥力。如分別在圖17的底部左視圖和右視圖中所示，如果通過鉸鏈26連接(隱含表示)，一旦拆卸，外部導(dǎo)向件4和殼體/內(nèi)部導(dǎo)向件27能夠分離或折疊。鉸鏈可以連接內(nèi)部導(dǎo)向件或外部導(dǎo)向件/殼體。
[0048]圖18示出當(dāng)磁性部件僅能夠在導(dǎo)向件轉(zhuǎn)動的某個角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動時的情況。對此進行說明。圖18為外部件28和內(nèi)部件29的橫截面，該橫截面垂直于外部件28相對于內(nèi)部件29的滑動軸線。外部件和內(nèi)部件能夠分別為導(dǎo)向件或磁性部件等。
[0049]在圖18中，從左向右，內(nèi)部件相對于外部件在頂行和底行分別旋轉(zhuǎn)180°和120° ；180°和120°這些角度值是任意的，即可以使用其它角度值。另外，頂行和底行分別示出單鎖定系統(tǒng)和多鎖定系統(tǒng)(即這種情況下的雙鎖定系統(tǒng))。
[0050]圖19和圖21示出當(dāng)一個或多個附加的導(dǎo)向件被增加到最初的兩個內(nèi)部和/或外部導(dǎo)向件上的情況。另外，它們也示出當(dāng)導(dǎo)向件被完全被橫跨或被完全脫離橫跨的情況。它不一定要是如圖21所示的情況。在所有附圖中僅表示一個附加的導(dǎo)向件；在其它實施例中，可以使用多個附加的導(dǎo)向件。另外，導(dǎo)向件從左至右由被橫跨變?yōu)槊撾x橫跨。
[0051]圖19示出僅使用外部導(dǎo)向件(頂行)或僅使用內(nèi)部導(dǎo)向件(底行)的設(shè)備的情況。圖20示出混合導(dǎo)向件的情況。在第一行中，第一部件I圍繞內(nèi)部導(dǎo)向件5安裝并且附加的導(dǎo)向件31為內(nèi)部導(dǎo)向件。在第二行中，第一部件I圍繞內(nèi)部導(dǎo)向件5安裝并且附加的導(dǎo)向件31為外部導(dǎo)向件。在第三行中，第一部件I安裝在外部導(dǎo)向件3內(nèi)且附加的導(dǎo)向件31為內(nèi)部導(dǎo)向件。在第四行中，第一部件I安裝在外部導(dǎo)向件3內(nèi)且附加的導(dǎo)向件30為外部導(dǎo)向件。
[0052]圖21示出當(dāng)被橫跨的導(dǎo)向件隨第一部件I和第二部件2的相對位置變化以及附加的導(dǎo)向件與倒置推拉機構(gòu)的結(jié)合的情況。在圖中，導(dǎo)向件為外部導(dǎo)向件。當(dāng)然，它們也可以是內(nèi)部導(dǎo)向件。在圖中有三個導(dǎo)向件:導(dǎo)向件3、4和附加的導(dǎo)向件30。第一部件I在導(dǎo)向件3或30內(nèi)不轉(zhuǎn)動。第一部件I可以在導(dǎo)向件4內(nèi)轉(zhuǎn)動。第二部件2不能在導(dǎo)向件4內(nèi)轉(zhuǎn)動。導(dǎo)向件4能夠相對于導(dǎo)向件3和30轉(zhuǎn)動。因此，導(dǎo)向件4相對于導(dǎo)向件3或30的任何轉(zhuǎn)動將使第一部件I和第二部件2之間的磁力的方向反轉(zhuǎn)。另外，磁性件能夠構(gòu)成為使得第一部件相對于導(dǎo)向件4有三個可能的穩(wěn)定位置。在頂視圖和底視圖中，第一部件I僅橫跨兩個導(dǎo)向件。在中間視圖中，它橫跨三個導(dǎo)向件。
[0053]圖22示出第一部件I能夠怎樣用于連接導(dǎo)向件。第一部件的橫截面跨越兩個導(dǎo)向件。在圖中的頂行和底行中，導(dǎo)向件分別為外部導(dǎo)向件和內(nèi)部導(dǎo)向件。當(dāng)?shù)谝徊考蘒橫跨導(dǎo)向件時，內(nèi)部件的圓錐形(即在頂行的第一部件I和在底行的導(dǎo)向件5)不允許后者在頂行的導(dǎo)向件3和在底行的第一部件I突出。左列和右列分別顯示橫跨前和后的推拉機構(gòu)。白箭頭代表內(nèi)部件和外部件的相對運動。應(yīng)該注意，圓錐形是出于說明的目的。其它形狀可以用于相同的目的。
[0054]另外，當(dāng)橫跨導(dǎo)向件時，第一部件能夠通過機械力機械地防止在外力的影響下從第二部件脫離，所述機械力能夠通過磁性件和/或?qū)蚣?例如鉤狀件)的相對運動釋放。
[0055]圖23至圖28示出在兩個磁性部件的每個中的磁性件的很多可能的裝置中的一些裝置，這些裝置能夠通過后者的相對轉(zhuǎn)動實施兩個磁性部件之間的磁力方向的反轉(zhuǎn)。白色直箭頭表不右磁性部件相對另一者的運動方向。該運動方向與推拉機構(gòu)中第一部件的滑動軸線對齊。黑色直箭頭表示磁偶極軸線的極性(即南極至北極)的方向。第一部件和第二部件分別可以是右磁性件組和左磁性件組或者反過來。各個頂圖中顯示的轉(zhuǎn)動結(jié)果在其正下方的圖顯示。磁力分別在頂行和底行中為吸引力和排斥力。
[0056]轉(zhuǎn)動軸線相對于第一部件的滑動路徑的對齊隨圖改變。對于圖23、圖24和圖25，只有一個轉(zhuǎn)動軸線且后者是對齊的。對于圖26，只有一個轉(zhuǎn)動軸線且后者是未對齊的。對于圖27和圖28，有兩個轉(zhuǎn)動軸線且一者是對齊的而另一者是未對齊的。
[0057]包括在圖23和圖25中轉(zhuǎn)動的過程中但是不包括在圖27中轉(zhuǎn)動的過程中的其中一個磁性部件，偶極軸線均與第一部件的滑動路徑對齊。在圖24、圖28和圖26的兩個磁性部件中的一個中，偶極軸線未與第一部件的滑動路徑對齊。
[0058]對于圖23和圖24，分別在左列和右列中反轉(zhuǎn)磁性吸引力需要的轉(zhuǎn)動為180°和90° (其它角度也是可以的)。當(dāng)磁性件被連接時，對齊的極化(圖23)非?？赡芴峁┐判岳?，該磁性拉力遠大于未對齊的磁性拉力(如24)。但是，對于未對齊的磁性件,其兩組磁性件之間的排斥/吸引的最大距離很可能遠大于對齊的磁性件。這樣提供了一個根據(jù)應(yīng)用的可能的平衡。
[0059]圖25類似于圖23。不同點在于第一部件I在第二部件2內(nèi)滑動。第一部件I不能在導(dǎo)向件3內(nèi)轉(zhuǎn)動但是能夠在導(dǎo)向件4內(nèi)轉(zhuǎn)動。第二部件2不能在導(dǎo)向件4內(nèi)轉(zhuǎn)動。僅示出了外部導(dǎo)向件的例子。當(dāng)然，也可以使用內(nèi)部導(dǎo)向件和混合導(dǎo)向件。在該示例中，偶極軸線的定位均與第一部件的滑動路徑平行且對齊；當(dāng)然，它們也可以不全對齊且不全平行。在圖25顯示的特定的磁性結(jié)構(gòu)中，勢壘將防止第一部件I進入導(dǎo)向件4。因此需要附加的力。在此示例中該附加的力通過彈簧32提供。如果兩個導(dǎo)向件僅在剪切運動中對齊，第一部件的圓形頭部幫助導(dǎo)向件4的邊緣將后者推到導(dǎo)向件3內(nèi)；剪切運動僅在例如圖7或圖8中示出。一旦通過彈簧32將頭部推入導(dǎo)向件4內(nèi)，第一部件I將自發(fā)地移動到導(dǎo)向件4內(nèi)。
[0060]圖29至圖36示出多次推拉機構(gòu)的概念。多次推拉由幾個共享一個磁性部件的單次推拉組成；即涉及至少三個磁性部件和三個導(dǎo)向件。下面的附圖僅涉及共享它們的第二磁性件的多次推拉機構(gòu)。但是，多次推拉機構(gòu)也可以共享它們的第一部件。多次推拉機構(gòu)通常能夠用于組裝二維和/或三維結(jié)構(gòu)。它們能夠僅將外部導(dǎo)向件、僅將內(nèi)部導(dǎo)向件或混合導(dǎo)向件連接起來。
[0061]對于共享第二部件的給定的多次推拉機構(gòu)，作用在未共享的部件上的磁力的方向僅能夠同時都反轉(zhuǎn)，僅能夠都單獨反轉(zhuǎn)，或者能夠同時反轉(zhuǎn)(對于一些或所有第一部件)和單獨反轉(zhuǎn)。
[0062]圖31示出僅能夠單獨反轉(zhuǎn)的情況。僅能夠同時反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)將使用例如圖26中描述的磁性結(jié)構(gòu)。在該后者的情況下，共享的磁性件可以是在圖26中左側(cè)的圓柱形磁性件，第一部件可以是在右側(cè)的矩形磁性件。其它所有附圖示出能夠同時反轉(zhuǎn)以及單獨反轉(zhuǎn)的情況。
[0063]圖29和圖30示出通過轉(zhuǎn)動同時反轉(zhuǎn)。圖33以后的附圖示出通過線性運動同時反轉(zhuǎn)。
[0064]圖29是具有外部導(dǎo)向件的一個單次推拉機構(gòu)的橫截面和具有內(nèi)部導(dǎo)向件的一個單次推拉機構(gòu)的橫截面。共享的部件2為圖26的圓形磁性件。第一部件I由圖23描述的一組兩個磁性件組成。也可以使用其它磁性結(jié)構(gòu)，例如圖28描述的磁性結(jié)構(gòu)。在該后者的情況中，其中一個第一部件可以是如圖28中的右側(cè)磁性件的單極磁性件(mono-polarmagnet),同時其它磁性件可以是在如圖23左列中描述的多極磁性件(用于連接在圖28的雙極磁性件的頂部上)。
[0065]在圖29中，頂部附圖指出在轉(zhuǎn)動前所有部件的相對位置和所執(zhí)行的轉(zhuǎn)動。每個轉(zhuǎn)動的結(jié)果在正下方的圖中提供。對于左列，如白色圓形箭頭所示，轉(zhuǎn)動軸線垂直于紙面(同時反轉(zhuǎn))。對于其它兩列，轉(zhuǎn)動軸線平行于紙面(單獨反轉(zhuǎn))。
[0066]圖30和圖31示出當(dāng)很多推拉機構(gòu)裝配在一起的情況?？偣部梢匝b配八個單次推拉機構(gòu):六個在紙面的平面內(nèi)以及兩個垂直于紙面(對于垂直于紙面的兩個，極性與圖24的右列中描述的相同-即以六個磁性扇區(qū)代替四個);后面的兩個第一部件未示出。視圖僅是磁性部件的俯視圖；出于簡化的目的，導(dǎo)向件未示出。在特定的結(jié)構(gòu)中，每次沿垂直于紙面磁性件的軸線轉(zhuǎn)動60°時，所有單次推拉機構(gòu)的所有磁力都同時反轉(zhuǎn)。但是，在紙面的平面內(nèi)的六個第一部件和垂直于紙面的兩個第一部件分別需要180°和60°的轉(zhuǎn)動以使它們相對應(yīng)的磁力方向單獨反轉(zhuǎn)。
[0067]圖32是圖31共享的磁性件的立體圖。圖30共享的磁性件僅通過它的圓柱形形狀來區(qū)分。顯示了兩個不同類型的極性。右圖的極性是圖31中使用的。它穿過六邊形的頂點。左圖的極性穿過六邊形的側(cè)邊。
[0068]圖33是多次推拉機構(gòu)的第一部件1、第二部件2和相對應(yīng)的導(dǎo)向件沿圖35的線AA的橫截面。沿黑色彎曲箭頭的任何轉(zhuǎn)動是單獨的。共享的部件具有立方體形狀；因此，具有六個單次推拉機構(gòu)(立方體的一面一個)。在左圖中，至少橫跨三個導(dǎo)向件。在右圖中，與共享的立方體2相同但是極性相反的另一個立方體33插入導(dǎo)向件4內(nèi)。它將原來的立方體2和水平的第一部件34推向圖的左邊。因此，水平導(dǎo)向件35和導(dǎo)向件4未被橫跨。另外，由于反轉(zhuǎn)的極性，其它所有第一部件I被推回它們各自的導(dǎo)向件3內(nèi)。因此，所有導(dǎo)向件通過線性運動同時脫離橫跨。
[0069]圖34更詳細地示出了立方體的偶極軸線的可能的方向。在左圖中，偶極軸線的方向都垂直于立方體的側(cè)面而在右圖中偶極軸線的方向都穿過立方體的頂點。通過這樣的極性，沿任意三條垂直于立方體側(cè)面的軸線以90°轉(zhuǎn)動立方體將自動地反轉(zhuǎn)偶極軸線的方向。
[0070]圖35是導(dǎo)向件4以及兩個立方體部件2和33相對于導(dǎo)向件4的運動的立體圖。
[0071]圖36僅是圖33的立體圖。其中一個導(dǎo)向件3需要被移除，以在導(dǎo)向件4內(nèi)引入第二立方體共享部件33。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將第一部件和第二部件固定在一起的機構(gòu)，該機構(gòu)包括: 第一導(dǎo)向件和第二導(dǎo)向件，該第一導(dǎo)向件和第二導(dǎo)向件分別設(shè)置在所述第一部件和所述第二部件內(nèi)或連接于所述第一部件和所述第二部件；以及 第一磁性件和第二磁性件，該第一磁性件和第二磁性件分別連接于所述第一導(dǎo)向件和所述第二導(dǎo)向件，以使得所述第一磁性件能夠圍繞所述第一導(dǎo)向件和所述第一部件轉(zhuǎn)動，而所述第二磁性件不能相對于所述第二導(dǎo)向件轉(zhuǎn)動，所述磁性件能夠相對于彼此沿軸向和周向移動并且具有磁極，該磁極定向為使得所述第一磁性件的轉(zhuǎn)動引起所述磁性件在鎖定位置和解鎖位置之間的相對軸向運動，其中在所述鎖定位置時，其中一個所述磁性件橫跨所述兩個導(dǎo)向件，而在所述解鎖位置時，所述其中一個磁性件不橫跨所述兩個導(dǎo)向件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機構(gòu)，其中，其中一個所述磁性件沿軸向固定于所述導(dǎo)向件并且另一個所述磁性件能夠相對于所述導(dǎo)向件沿軸向移動，所述其中一個磁性件連接于所述導(dǎo)向件，所述另一個磁性件連接于所述導(dǎo)向件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機構(gòu)，其中，能夠相對于所述導(dǎo)向件沿軸向移動的所述磁性件為所述第一磁性件，其連接于所述導(dǎo)向件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機構(gòu)，其中，所述第一磁性件相對于所述結(jié)構(gòu)的對應(yīng)的部件彈性安裝。
5.根據(jù)前面任意一項權(quán)利要求所述的機構(gòu)，其中，所述導(dǎo)向件為所述第一磁性件提供內(nèi)部軸向引導(dǎo)和/或外部軸向引導(dǎo)。
6.根據(jù)前面任意一項權(quán)利要求所述的機構(gòu)，其中，所述磁性件具有相對的磁性表面，每個所述磁性表面包括兩個或多個磁極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機構(gòu)，其中一個或每個所述磁性件具有與所述對應(yīng)的導(dǎo)向件線性對齊的磁性軸線。
8.根據(jù)前面任意一項權(quán)利要求所述的機構(gòu)，該機構(gòu)包括一個或多個附加的導(dǎo)向件，該附加的導(dǎo)向件與所述第一導(dǎo)向件和所述第二導(dǎo)向件對齊，以使得在所述鎖定位置時所述第一磁性件橫跨所述附加的導(dǎo)向件并且在所述解鎖位置時所述第一磁性件不橫跨所述附加的導(dǎo)向件。
9.根據(jù)前面任意一項權(quán)利要求所述的機構(gòu)，其中: a)所述第一磁性件不能相對于所述第一導(dǎo)向件轉(zhuǎn)動；或者 b)所述第一磁性件在所述第一導(dǎo)向件轉(zhuǎn)動的角度范圍內(nèi)圍繞所述第一導(dǎo)向件旋轉(zhuǎn)。
10.一種裝置，該裝置包括第一部件和第二部件，所述第一部件能夠在兩個固定點連接于所述第二部件，以使得所述第一部件能夠相對于所述第一部件圍繞在所述兩個固定點之間延伸的軸線轉(zhuǎn)動，至少一個所述固定點通過權(quán)利要求1所述的機構(gòu)提供。
11.一種用于將第一部件和第二部件鎖定在一起的裝置，該裝置包括: 第一磁性件和第二磁性件，該第一磁性件和第二磁性件能夠相對于彼此沿軸向和周向移動并且具有磁極，該磁極定向為使得其中一個所述磁性件的相對轉(zhuǎn)動引起所述磁性件在鎖定位置和解鎖位置之間的相對軸向運動，至少所述磁性件的第一個圍繞軸向?qū)蚣惭b并且能夠沿軸向?qū)蚣\動。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述第一磁性件和所述第二磁性件分別連接于所述第一導(dǎo)向件和所述第二導(dǎo)向件，以使得在所述鎖定位置時，其中一個所述磁性件橫跨所述兩個導(dǎo)向件，而在所述解鎖位置時，所述其中一個磁性件不橫跨所述兩個導(dǎo)向件。
13.—種組件，該組件包括第一部件、第二部件和鉸鏈，所述第一部件和所述第二部件分別限定線性導(dǎo)向件，所述鉸鏈將所述第一部件和所述第二部件連接在一起，以允許所述第一部件和所述第二部件在第一位置和第二位置之間相對于彼此運動，其中在所述第一位置時所述導(dǎo)向件對齊，而在所述第二位置時所述導(dǎo)向件不對齊，所述組件還包括第一磁性件和第二磁性件，所述第一磁性件由所述第一導(dǎo)向件提供或者設(shè)置有所述第一導(dǎo)向件，所述第二磁性件能夠在所述第二導(dǎo)向件內(nèi)運動或圍繞所述第二導(dǎo)向件運動，所述磁性件相對于彼此沿軸向和周向移動并且具有磁極，該磁極定向為允許所述第二磁性件在鎖定位置和解鎖位置之間運動，其中在所述鎖定位置時，第二磁性件橫跨所述兩個導(dǎo)向件，而在所述解鎖位置時，第二磁性件不橫跨所述兩個導(dǎo)向件，其中，所述解鎖位置允許所述部件相對于所述鉸鏈相對運動。
14.用于裝配成結(jié)構(gòu)的一組部件，該組部件包括第一部件和兩個或多個第二部件，所述第一部件包括具有多個磁性表面的磁性件，每個所述第二部件包括具有至少一個磁性表面的磁性件，所述磁性件構(gòu)成為使得每個第二部件能夠通過引起對應(yīng)的相對磁性表面的相對轉(zhuǎn)動而連接于所述第一部件和與所述第一部件分離，所述對應(yīng)的相對磁性表面的相對轉(zhuǎn)動引起所述部件沿旋轉(zhuǎn)軸線的相對運動。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一組部件，其中，至少特定的所述磁性件構(gòu)成為使得一個或多個第二部件能夠通過磁性件圍繞平行于所述對應(yīng)的相對磁性表面的平面的軸線的轉(zhuǎn)動而連接于所述第一部件和與所述第一部件分離。
16.一種裝置，該裝置包括第一部件和第二部件，所述第一部件能夠在兩個固定點連接于所述第二部件，以使得所述第一部件能夠相對于所述第二部件圍繞在所述兩個固定點之間延伸的軸線轉(zhuǎn)動，至少其中一個所述固定點通過一個機構(gòu)設(shè)置，該機構(gòu)包括: 第一導(dǎo)向件和第二導(dǎo)向件 ，該第一導(dǎo)向件和第二導(dǎo)向件分別設(shè)置在所述第一部件和所述第二部件內(nèi)或連接于所述第一部件和所述第二部件；以及 第一磁性件和第二磁性件，該第一磁性件和第二磁性件分別連接于所述第一導(dǎo)向件和所述第二導(dǎo)向件，所述磁性件能夠相對于彼此沿軸向和周向移動并且具有磁極，該磁極定向為使得所述第一磁性件的轉(zhuǎn)動引起所述磁性件在鎖定位置和解鎖位置之間的相對軸向運動，其中在所述鎖定位置時，其中一個所述磁性件橫跨所述兩個導(dǎo)向件，而在所述解鎖位置時，所述其中一個磁性件不橫跨所述兩個導(dǎo)向件。
17.一種用于將第一部件和第二部件鎖定在一起的裝置，該裝置包括: 第一磁性件和第二磁性件，該第一磁性件和第二磁性件能夠相對于彼此沿軸向和周向移動并且具有磁極，該磁極定向為使得其中一個所述磁性件的相對轉(zhuǎn)動引起所述磁性件在鎖定位置和解鎖位置之間的相對軸向運動，至少所述磁性件的第一個安裝在軸向?qū)蚣?nèi)，以使得所述第一磁性件能夠沿軸線運動穿過所述軸向?qū)蚣?，但是不能在所述軸向?qū)蚣?nèi)轉(zhuǎn)動。
18.用于裝配成結(jié)構(gòu)的一組部件，該組部件包括: 第一部件和一組第二部件，該組第二部件連接于所述第一部件； 第一組磁性件，該第一組磁性件中的每個構(gòu)成為將對應(yīng)的其中一個所述第二部件固定于所述第一部件，磁性件能夠在鎖定位置和解鎖位置之間運動；第二組磁性件，該第二組磁性件中構(gòu)成為插入所述第一部件，以使得所述第一組磁性件能夠根據(jù)所述第二組磁性件的相對位置在所述鎖定位置和所述解鎖位置之間的運動。
19.一種用于將第一部件和第二部件鎖定在一起的裝置，該裝置包括: 第一磁性件和第二磁性件，該第一磁性件和第二磁性件能夠相對于彼此沿軸向和周向移動并且具有磁極，該磁極定向為使得其中一個所述磁性件的相對轉(zhuǎn)動引起所述其中一個磁性件在鎖定位置和解鎖位置之間的相對軸向運動，至少所述磁性件的第一個安裝于軸向?qū)蚣⑶夷軌蜓剌S向?qū)蚣\動，所述導(dǎo)向件和所述第一磁性件具有沿軸向變化的輪廓，以使得所述第一磁性件相對于所述導(dǎo)向件在第一軸向位置自由轉(zhuǎn)動，但是防止所述第一磁性件相對于所述導(dǎo)向件在第二軸向位置轉(zhuǎn)動。
20.一種裝置，該裝置包括第一部件和第二部件，所述第一部件能夠在兩個固定點連接于所述第二部件，以使得所述第一部件能夠相對于所述第一部件圍繞在所述兩個固定點之間延伸的軸線轉(zhuǎn)動，至少其中一個所述固定點通過一個機構(gòu)設(shè)置，該機構(gòu)包括: 第一導(dǎo)向件和第二導(dǎo)向件，該第一導(dǎo)向件和第二導(dǎo)向件分別在所述第一部件和所述第二部件內(nèi)或連接于所述第一部件和所述第二部件；以及
第一磁性件和第二磁性件，該第一磁性件和第二磁性件分別連接于所述第一導(dǎo)向件和所述第二導(dǎo)向件，以使得所述第一磁性件能夠與所述第一導(dǎo)向件一起轉(zhuǎn)動，而所述第二磁性件不能相對于所述第二導(dǎo)向件轉(zhuǎn)動，所述磁性件能夠相對于彼此沿軸向和周向移動并且具有磁極，該磁極定向為使得所述第一磁性件的轉(zhuǎn)動引起所述磁性件在鎖定位置和解鎖位置之間的相對軸向運動，其中在所述鎖定位置時，其中一個所述磁性件橫跨所述兩個導(dǎo)向件，而在所述解鎖位置時，所述其中一個磁性件不橫跨所述兩個導(dǎo)向件。
【文檔編號】H01F7/02GK103563018SQ201280025034
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月26日
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